图像传感器制造技术

本发明专利技术提供一种图像传感器，包括光敏像素数组、存储组件以及位移处理组件。光敏像素数组包括光敏像素。存储组件用以存储光敏像素在第一时点的第一感测结果。位移处理组件耦接至存储组件，以接收第一感测结果。位移处理组件用以产生位移信息，其中带有位移信息的图像帧被传送至图像传感器外部。被传送至图像传感器外部。被传送至图像传感器外部。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器


[0001]本专利技术涉及一种集成电路，且特别涉及一种图像传感器。

技术介绍

[0002]图像传感器能够感测场景，以产生图像帧给图像处理器。图像传感器须历经一个帧期间(包含一段曝光期间与一段读取期间)才能将一个完整图像帧提供给下一级集成电路(例如图像处理器)。图像处理器在不同时间从图像传感器获取不同图像帧，以及使用不同图像帧去进行运动(motion)检测操作以产生位移信息。术语“运动”是指在场景中移动物体的运动，或是场景与图像传感器之间的相对运动。图像处理器须历经多个帧期间才能产生一个运动帧(位移信息)。此外，图像传感器与图像处理器之间的数据传输带宽有限。图像传感器须传送出多个图像帧给图像处理器以便进行运动检测操作。为了传输大量图像帧，已知电路需要付出成本来提升图像传感器与图像处理器之间的数据传输带宽。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种图像传感器，以产生带有位移信息的图像帧。
[0004]在根据本专利技术的实施例中，上述的图像传感器包括光敏像素数组、第一存储组件以及位移处理组件。光敏像素数组包括光敏像素。第一存储组件用以存储光敏像素在第一时点的第一感测结果。位移处理组件耦接至第一存储组件，以接收第一感测结果。位移处理组件用以产生位移信息，其中带有位移信息的图像帧被传送至图像传感器外部。
[0005]在根据本专利技术的实施例中，上述的图像传感器包括至少一个光敏像素数组以及位移处理组件。光敏像素数组包括光敏像素。位移处理组件用以接收来自光敏像素数组的至少两个感测结果，并产生位移信息，其中位移信息包括位移大小、方向、速度和加速度其中至少一个。带有位移信息的图像帧被传送至图像传感器外部。
[0006]基于上述，本专利技术诸实施例所述图像传感器(集成电路)配置有光敏像素数组、第一存储组件以及位移处理组件，其中第一存储组件可以存储光敏像素在第一时点的第一感测结果。基于光敏像素在第二时点的第二感测结果，和/或是基于第一存储组件所提供的第一感测结果，位移处理组件可以产生带有位移信息的图像帧给图像传感器外部的电路(例如图像处理器)。在一些操作实例中，所述第一时点与所述第二时点可以是在同一个帧期间中的不同时间点，因此图像传感器可以在每一个帧期间传送出位移信息给外部电路(例如图像处理器)。
附图说明
[0007]图1是依照本专利技术的一实施例的一种图像感测装置的电路方块(circuit block)示意图。
[0008]图2A与图2B是依照本专利技术的不同实施例所绘示，图1的图像传感器的电路方块示意图。
[0009]图3是依照本专利技术的一实施例所绘示，光敏像素的电路示意图。
[0010]图4是依照本专利技术的一实施例所绘示，图3所示读取信号、重置信号与传送信号的时序示意图。
[0011]图5是依照本专利技术的一实施例所绘示，图像传感器提取光敏像素在不同时间点的感测结果的时序示意图。
[0012]图6A与图6B是依照本专利技术的不同实施例所绘示，存储组件的电路示意图。
[0013]图7A与图7B是依照本专利技术的不同实施例所绘示，存储组件的电路方块示意图。
[0014]图8是依照本专利技术的另一实施例所绘示，图1的图像传感器的电路方块示意图。
[0015]图9是依照本专利技术的又一实施例所绘示，图1的图像传感器的电路方块示意图。
[0016]图10A与图10B是依照本专利技术的不同实施例所绘示，图9所示存储组件的电路方块示意图。
[0017]图11是依照本专利技术的一实施例所绘示，图9所示光敏电路的电路示意图。
[0018]图12A与图12B是依照本专利技术的不同实施例所绘示，图9所示存储组件的电路示意图。
[0019]图13是依照本专利技术的再一实施例所绘示，图1的图像传感器的电路方块示意图。
[0020]图14A与图14B是依照本专利技术的不同实施例所绘示，图13所示光敏像素与存储组件的电路方块示意图。
[0021]图15A与图15B是依照本专利技术的不同实施例所绘示，图13所示光敏像素与存储组件的电路方块示意图。
[0022]图16A与图16B是依照本专利技术的不同实施例所绘示，图1的图像传感器的电路方块示意图。
[0023]图17A与图17B是依照本专利技术的不同实施例所绘示，图16A或图16B所示光敏电路以及存储组件的电路方块示意图。
[0024]图18是依照本专利技术的另一实施例所绘示，图16B所示存储组件的电路方块示意图。
[0025]图19是依照本专利技术的又一实施例所绘示，图16B所示存储组件的电路方块示意图。
[0026]图20A与图20B是依照本专利技术的不同实施例所绘示，图1的图像传感器的电路方块示意图。
[0027]图21A与图21B是依照本专利技术的不同实施例所绘示，图20B所示光敏像素的电路方块示意图。
[0028]图22A与图22B是依照本专利技术的不同实施例所绘示，图20B所示光敏像素的电路方块示意图。
[0029]图23是依照本专利技术的又一实施例所绘示，图1的图像传感器的电路方块示意图。
[0030]图24A与图24B是依照本专利技术的不同实施例所绘示，图23所示光敏像素的电路方块示意图。
[0031]图25是依照本专利技术的再一实施例所绘示，图23所示光敏像素的电路方块示意图。
[0032]图26是依照本专利技术的又一实施例所绘示，图23所示光敏像素的电路方块示意图。
[0033]图27是依照本专利技术的一实施例所绘示，图23所示多个光敏像素的位移处理组件进行位移处理的运算示意图。
[0034]附图标记说明
[0035]100:图像感测装置
[0036]110:图像传感器
[0037]120:图像处理器
[0038]210、810、910、1310、1610、2010、2310:光敏像素数组
[0039]220、820、920、1320、1620、DPE201、DPE202、DPE231、DPE232、DPE233:位移处理组件
[0040]230、830、1330、SE91、SE131、SE161、SE162、SE201、SE231、SE232:存储组件
[0041]2711、2712:乘积
[0042]2713:差值
[0043]2714:累加值
[0044]Δt:曝光期间
[0045]ADC71、ADC101、ADC151、ADC191、ADC211、ADC261:模拟数字转换器
[0046]C
ST61
、C
ST62
、C
ST121
、C
ST141
、C
ST142
、C
ST161
、C
ST162
、C
ST221
、C
ST251
、C
ST252
:采样电容
[0047]DF51、DF本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括：光敏像素数组，包括光敏像素；第一存储组件，用以存储所述光敏像素在第一时点的第一感测结果；以及位移处理组件，耦接至所述第一存储组件以接收所述第一感测结果，用以产生位移信息，其中带有所述位移信息的图像帧被传送至所述图像传感器外部。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述位移处理组件还用以接收所述光敏像素在第二时点的第二感测结果。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述第一存储组件包括：第一采样开关，具有第一端耦接至所述光敏像素的感测结果输出端；第一采样电容，具有第一端耦接至所述第一采样开关的第二端，其中所述第一采样电容的第二端耦接至参考电压，所述第一采样电容在所述第一时点通过所述第一采样开关接收并存储所述光敏像素的所述第一感测结果，以及所述第一采样电容将所述第一感测结果提供给所述位移处理组件；第二采样开关，具有第一端耦接至所述光敏像素的所述感测结果输出端；以及第二采样电容，具有第一端耦接至所述第二采样开关的第二端，其中所述第二采样电容的第二端耦接至所述参考电压，所述第二采样电容在所述第二时点通过所述第二采样开关接收并存储所述光敏像素的所述第二感测结果，以及所述第二采样电容将所述第二感测结果提供给所述位移处理组件。4.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述第一存储组件包括：模拟数字转换器，具有输入端耦接至所述光敏像素的感测结果输出端，其中所述模拟数字转换器在所述第一时点将所述光敏像素的所述第一感测结果转换为第一感测数据，以及所述模拟数字转换器在所述第二时点将所述光敏像素的所述第二感测结果转换为第二感测数据；以及存储电路，具有输入端耦接至所述模拟数字转换器的输出端，其中所述存储电路在所述第一时点存储所述第一感测数据，以及所述存储电路将所述第一感测数据提供给所述位移处理组件；其中所述模拟数字转换器在所述第二时点将所述第二感测数据提供给所述位移处理组件。5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一存储组件堆栈于所述光敏像素数组下。6.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述位移信息包括位移大小、方向、速度和加速度其中至少一个。7.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述光敏像素包括：光敏电路；以及所述第一存储组件，耦接至所述光敏电路。8.根据权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述位移处理组件还用以接收所述光敏像素在第二时点的第二感测结果，以及所述第一存储组件包括：模拟数字转换器，具有输入端耦接至所述光敏电路的输出端，其中所述模拟数字转换器在所述第一时点将所述光敏电路的所述第一感测结果转换为第一感测数据，以及所述模
拟数字转换器在所述第二时点将所述光敏电路的所述第二感测结果转换为第二感测数据；以及存储电路，具有输入端耦接至所述模拟数字转换器的输出端，其中所述存储电路在所述第一时点存储所述第一感测数据，以及所述存储电路将所述第一感测数据提供给所述位移处理组件；其中所述模拟数字转换器在所述第二时点将所述第二感测数据提供给所述位移处理组件。9.根据权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述位移处理组件还用以接收所述光敏像素在第二时点的第二感测结果，以及所述第一存储组件包括：第一采样开关，具有第一端耦接至所述光敏电路的输出端；采样电容，具有第一端耦接至所述第一采样开关的第二端，其中所述采样电容的第二端耦接至参考电压，所述采样电容在所述第一时点通过所述第一采样开关接收并存储所述光敏电路的所述第一感测结果，以及所述采样电容将所述第一感测结果提供给所述位移处理组件；以及第二采样开关，具有第一端耦接至所述光敏电路的所述输出端，其中所述第二采样开关的第二端耦接至所述位移处理组件，用以在所述第二时点将所述光敏电路的所述第二感测结果提供给所述位移处理组件。10.根据权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：第二存储组件，耦接至所述光敏像素。11.根据权利要求10所述的图像传感器，其特征在于，所述第二存储组件包括：第一采样开关，具有第一端耦接至所述光敏像素的输出端，其中所述第一采样开关的第二端耦接至所述位移处理组件；采样电容，具有第一端耦接至所述第一采样开关的所述第二端，其中所述采样电容的第二端耦接至参考电压；以及第二采样开关，具有第一端耦接至所述光敏像素的所述输出端，其中所述第二采样开关的第二端耦接至所述位移处理组件。12.根据权利要求10所述的图像传感器，其特征在于，所述第二存储组件包括：模拟数字转换器，具有输入端耦接至所述光敏像素的输出端，其中所述模拟数字转换器...

【专利技术属性】
技术研发人员：温文燊，蔡胜富，张倬炫，
申请(专利权)人：联咏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：